xxiii rencontres du club jeune de la sfsm...14h30-16h30 : “mobilité ionique et caractérisation...
TRANSCRIPT
Ecole de printemps de la Société Française de
Spectrométrie de Masse
XXIIIèmes Rencontres du Club Jeune de la SFSM
26 au 30 mars 2018Hameau de l’Etoile
Saint-Martin-de-Londres (34)
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Programme détaillé
8h30
12h30
14h00
Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi
Avant 8h30Fermeture des chambres
et regroupement des valises
« CE-MS :Fondamentaux"
Y. François
“CE-MS : Applications" R. Gahoual
"Mobilité ionique et caractérisation de macromolécules"
C. Enjalbal
"The emerging role of native MS in structural
biology" E. Boeri Erba
Pause café Pause café
Session 1 7 présentations
“CE-MS : Applications" R. Gahoual
Pause café
Pause café
"The emerging role of native MS in structural
biology" E. Boeri Erba
Session 35 présentations
Shimadzu Waters
PauseDéjeuner
12h30
Pause Déjeuner
12h30
PauseDéjeuner
12h30
12h30
Départ en car pour la
gare de
Montpellier
Arrivée à 13h30
Session 26 présentations
Après-midi
récréative
Biognosys
"Mobilité ionique et caractérisation de macromolécules"
C. EnjalbalPause café
« CE-MS :Fondamentaux"
Y. François
Pause café
Session 45 présentations
16h00
Départ en car de la gare
de Montpellier
Accueil sur le site
Diner19h00
Diner19h00
Diner19h00
Diner de Gala19h00
Soirée d'accueil Soirée Gala
18h00
19h00
3
4
Mardi 27 mars
Modérateur : Maud Fumex
08h30-10h00 : “CE-MS : Fondamentaux”Yannis François
Laboratory of Mass Spectrometry of Interactions and Systems (LSMIS)UMR 7140 UDS-CNRS "Chimie de la Matière Complexe"
10h15-12h00 : Session 1
10h15 O1 – “A new method based on filter aided sample preparation and mass spectrometry forhighly sensitive analysis of complex oligosaccharides"
Amandine Pruvost
10h30 O2 – “Study of Manganese Superoxide Dismutase Mimic Properties and its Effect onCellular Model of Inflammatory Bowel Diseases by Mass Spectrometry and Proteomics“
Martha Zompoulaki
10h45 O3 – “Apport de la spectrométrie de masse à ultra haute résolution pour l’étudemicrobiologique des systèmes contaminés par les hydrocarbures sur un continuum terre-mer – (TOTEM)”
Florent Guillaumin
11h00 O4 – “Influence de la composition d’un peptide (encombrement stérique et rigidité) sursa dynamique conformationnelle”
Mathilde Bouakil
11h15 O5 – “The True complexity of carrageenans of marine red algae as revealed by LC/MS”Claire Le Moine
11h30 O6 – “Evaluation of non-supervised MALDI MSI combined with microproteomics fordetermination of glioblastoma heterogeneity”
Lauranne Drelich
11h45 O7 – “Analyse des résidus de combustion de biomasse par spectrométrie de masse à ultrahaute résolution (FTICR-MS)”
Clément Castilla
12h00-12h30 : Intervention de Sara Sambissa (Shimadzu)« Selective quantification of therapeutic monoclonal antibodies in blood by nano-Surface and
Molecular-Orientation Limited (nSMOL) proteolysis using LC-MS/MS »
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Mardi 27 mars
14h00-15h30 : Session 2
14h00 O8 – “Mise en place d’une approche métabolomique pour l’étude des défenses chimiquesde la tomate (Solanum lycopersicum) face à l’attaque de différents ravageurs"
Souhila Messaili
14h15 O9 – “Development of a capillary electrophoresis-mass spectrometry method formonoclonal antibodies characterization“
Anthony Lechner
14h30 O10 – “Can 3D MALDI-MS Imaging be the Missing Piece for Understanding the TraumaticBrain Injury Puzzle?“
Khalil Mallah
14h45 O11 – “Miniaturization of the OcSILAC protocol: How to avoid the protein precipitationsteps ?“
Massamba Mbake Ndiaye
15h00 O12 – ------
15h15 O13 – “A new method based on filter aided sample preparation and mass spectrometry for highly sensitive analysis of complex oligosaccharides“
Stéphanie Flament
14h00-16h00 : “CE-MS : Fondamentaux”Yannis François
Laboratory of Mass Spectrometry of Interactions and Systems (LSMIS)UMR 7140 UDS-CNRS "Chimie de la Matière Complexe"
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Modérateur : Emmanuel Colson
Après-Midi
Récréative
08h30-10h00 : “CE-MS : Applications”Rabah Gahoual
Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS)UMR8258 CNRS - U1022 Inserm
10h15-12h00 : “CE-MS : Applications”Rabah Gahoual
Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS)UMR8258 CNRS - U1022 Inserm
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Mercredi 28 mars
Modérateur :
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Jeudi 29 mars
Modérateur :
08h30-10h30 : “Mobilité ionique et caractérisation de macromolécules" Christine Enjalbal
Institut des Biomolécules Max Mousseron, UMR5247, Montpellier
10h45-12h00 : Session 3
10h45 O13 – “Mesure de sections efficaces de collision de composés liés à la convention sur lesarmes chimiques par spectrométrie de mobilité ionique couplée à la spectrométrie demasse"
Valentin Baillet
11h00 O14 – “MS/MS-Assisted Polymer Design to Facilitate Reading of Digital InformationMolecularly Encoded in Sequence-Controlled Synthetic Polymers"
Jean-Arthur Amalian
11h15 O15 – “Chemical cross-linking for the characterization of retinoid acid receptor-retinoid Xreceptor“
Christophe Giorguitti
11h30 O16 – “Development of Micro-Time-Of-Flight Mass Spectrometer for in situ gas analysis“Alexandre Sonnette
11h45 O17 – “Sections efficaces de collision expérimentales et théoriques de polyoxometalates“Sébastien Hupin
12h00-12h30 : Intervention de Christophe Siroit (Waters)« Utilisation de la spectrométrie de masse dans un laboratoire hospitalier »
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Jeudi 29 mars
Modérateur :
14h00-14h30 : Intervention de Sira Echevarria-Zomeño (Biognosys)« Using DIA combined with resource spectral libraries in the discovery of lung cancer
biomarkers »
14h30-16h30 : “Mobilité ionique et caractérisation de macromolécules" Christine Enjalbal
Institut des Biomolécules Max Mousseron, UMR5247, Montpellier
16h45-18h00 : Session 4
16h45 O18 – “Etude du lipidome de la membrane bactérienne de Pseudomonas aeruginosa parUHPLC-IMS-MS/MS“
Estelle Deschamps
17h00 O19 – “Evaluation du potentiel antioxydant et identification des composés actifs dans levenin de frelon asiatique“
Thao Nhi Le
17h15 O20 – “Application de la spectrométrie de masse en tandem et de la mobilité ionique à lachimie peptoïdique“
Emilie Halin
17h30 O21 – “Analyse des acides gras à chaines courtes par LC/MS“Fanny Aprahamian
17h45 O22 – “Structural analysis of heavy oil fractions by high-resolution tandem massspectrometry and ion mobility spectrometry“
Johann Le Maitre
Tenue correcte exigée!
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Jeudi 29 mars
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Vendredi 30 mars
Modérateur :
08h30-10h15 : “The emerging role of native MS in structural biology”Elisabetta Boeri Erba
Institute of Structural BiologyUMR 5075 CEA-CNRS-Université de Grenoble Alpes
10h30-12h15 : “The emerging role of native MS in structural biology”Elisabetta Boeri Erba
Institute of Structural BiologyUMR 5075 CEA-CNRS-Université de Grenoble Alpes
12h15 : Départ en carArrivée prévue à la gare de Montpellier Saint Roch à 13h30
Paniers repas distribués dans le car
Présentations Sponsors
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Sira Echevarria-Zomeño, Ph.D.Manager Global Product Support
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Using DIA combined with resource spectral libraries in the discovery of lung cancer biomarkers
Sira Echevarría-Zomeno, Florian Marty, Roland Bruderer, Jan Muntel, Tejas Gandhi,Oliver Bernhardt, Lynn Verbeke and Lukas Reiter
Data Independent Acquisition (DIA) has become the method of choice for high-content, high throughput quantitative discovery proteomics. Data analysis strategiesare generally based on a peptidecentric workflow (HRMTMMS, SWATH) using spectrallibraries created from DDA runs. However, the process of library generation can resultin considerable mass spectrometer overhead time, especially in small to mediumsized experiments. A reasonable alternative to this problem is the use of resourcelibraries instead of project specific ones. Alternatively, libraryfree, spectrumcentric(directDIATM) approaches have become more popular because of the implementationof tools such as DIAUmpire and SpectronautTM Pulsar.In order to test and compare these different approaches, several workflows werefollowed to analyze the same DIA dataset: 1) project specific library, 2) directDIATM
and 3) four resource libraries (Rosenberguer et al. 2014 H. sapiens library; Zolg et al.2017 synthetic peptide library; Geiger et al. 2012 eleven common cell lines library;and Kim et al. 2014 H. sapiens library).These different workflows were applied to the discovery of lung cancer biomarkersusing cancerous vs. healthy lung biopsies.The approach with the least effort, directDIATM, offers great reproducibility but onlylimited proteome coverage. HRMTMMS with project specific spectral libraries leads tohigh proteome coverage but at the expense of extra LC-MS time needed to make thelibrary. The use of resource libraries provides a high proteome coverage with a lowrequirement of resources.Using the best resource library results, we performed a follow up bioinformaticsanalysis of the data. Application of PCA and hierarchical clustering on our results fromthe comparison between healthy and two different cancerous lung biopsies shows aclear separation between tissues. PLS-DA highlighted several proteins as drivers ofsuch separation and thus, as candidate biomarkers for lung cancer.SpectronautTM Pulsar provides full versatility when analyzing DIA data. In addition todirectDIATM, SpectronautTM Pulsar enables the combination of different sources togenerate large libraries to get a very high proteome coverage.
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Sara Sambissa
Ingénieur d’applications LC-MS/MS
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"Selective quantification of therapeutic monoclonal
antibodies in blood by nano-Surface and Molecular-
Orientation Limited (nSMOL) proteolysis using LC-MS/MS"
nSMOL (nano-surface and molecular orientation limited proteolysis) is
Shimadzu’s proprietary, innovative technique that enables selective proteolysis of
the Fab region of monoclonal antibodies. The nSMOL Antibody BA Kit is a ready-to-
use reagent kit for collecting monoclonal antibodies from blood or other biological
samples using immunoglobulin collection resin, and then performing selective
proteolysis of the Fab region of these antibodies via trypsin-immobilized
nanoparticles. Variable region-derived peptides produced by limited proteolysis can
then be quantified via MRM measurements utilizing a high-performance LCMS-
8050/8060 triple quadrupole liquid chromatograph mass spectrometer. An
unparalleled convenient and rapid workflow provided by the nSMOL Antibody BA
Kit dramatically improves the productivity and robustness of LCMS mAb bioanalysis.
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Christophe SiroitMS Sales Specialist
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Utilisation de la spectrométrie de masse dans un laboratoire hospitalier
Depuis de nombreuses années, les laboratoires hospitaliers ont développé autourde plateaux techniques spécialisés, l'utilisation de la spectrométrie de masse dansdes approches de détection et dosage sur de multiples paramètres. Duthérapeutique aux molécules endogènes en passant par les stupéfiants, Waterspropose l'utilisation de technologie allant des analyseurs simple quadripôle auxspectromètres de masse hybride de type QTOF.Au travers de cette présentation, nous couvrirons l'essentiel de ce qui estimplémenté chez nos clients.
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Renseignements:
Romain HubertResponsable Marketing et Communication
_________________________________
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plus large gamme de composés marqués par des isotopes (D, 13C, 15N, 18O).
C’est ainsi que depuis sa création en plein cœur du CEA de Saclay, que l’entreprise
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Renseignements:
Pieter DekockerResponsable Marketing et Communication
_________________________________
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Résumés
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O1- A new method based on filter aided sample preparation and massspectrometry for highly sensitive analysis of complex oligosaccharides
Amandine Pruvost, Christophe Penverne, Nicolas Szydlowski, ChristianRolando, Caroline Tokarski
Université Lille1, USR 3290 CNRS Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique, Bât C4, Avenue Paul Langevin 59655 Villeneuve d’Ascq Cedex.
Plant gums represent a highly used biomaterial in Cultural Heritage artworks for theirbinding properties. Plant gums are naturally occurring polysaccharides coming fromvarious plant or seeds species. The gums differ in their polysaccharide structure whichcan be linear or highly branched with various oligosaccharides such as hexose,pentose, deoxyhexose, hexuronic acid, N-acetylneuraminic acid. Their identification isusually based on the monosaccharide composition analyzed by GC-MS after hydrolysisleading to complex spectra and difficult identification. Recently we proposed a methodbased on saccharidic fingerprint to identify the type of gums used in artworks (SciReports 2017; 7:44538). Here we propose a new method based on filter aided samplepreparation and mass spectrometry for their highly sensitive detection. We usenanosep filters for the digestion and the desalting steps of the polysaccharidiccompounds. For example, based on a digestion with exo-β-1,3- galactanase, theprocedure allowed the successful identification of arabic gum starting from 100 µg ofsample. MALDI-TOF- TOF analyses of labeled oligosaccharides with 3-aminoquinolineprovide spectra with good signal to noise ratio showing the major oligosaccharidicmarkers of the arabic gum. Considering nano-ESI- Orbitrap analyses, ABBE(butyl-4- aminobenzoate) was used for labeling.
The same method was also applied on another polysaccharide: the starch. Starchpolysaccharides are composed of amylopectin and amylose. Two enzymes were usedfor their digestion: the isoamylase and the pullulanase. A labeling with 8-aminopyrene1,3,6-trisulfonate (APTS) was used for their detection by capillary electrophoresis.Currently, the starting material is 5 µg of starch allowing the identification of apolymerisation degree of 40. The next objective is to reach 0.5 µg corresponding to anunique seed.
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O2- Study of Manganese Superoxide Dismutase Mimic Properties and its Effect on Cellular Model of Inflammatory Bowel Diseases by Mass
Spectrometry and Proteomics
Martha Zoumpoulaki1, Nicolas Delsuc1, Emilie Mathieu1, Elodie Quevrain1, Nicolas Eskenazi 2, Shakir Shakir 2, Joelle Vinh 2, Clotilde Policar1
1 Laboratoire des biomolécules, LBM, Département de chimie, École normale supérieure, PSL University, Sorbonne Université, CNRS, 75005 Paris, France2 ESPCI Paris, PSL University, Spectrométrie de Masse Biologique et Protéomique (SMPB), CNRS USR 3149, 10 rue Vauquelin, 75005 Paris, France.
Superoxide Dismutases are metalloenzymes involved in the cellular antioxidantprotection pathway controlling reactive oxygen species. Antioxidant defenses, andSODs in particular, are weakened in epithelial cells from inflammatory bowel diseases,leading to an increase in ROS. The manganese complex Mn1, mimicking SOD, is apromising metallodrug against IBDs. It has an intracellular anti-superoxide effect inactivated macrophages and an intracellular anti-inflammatory activity in intestinal LPS-stressed epithelial cells, model of oxidative stress and inflammation. Mn1 remains atleast partially coordinated with diffuse distribution over the whole cell.
Taking a step further, we investigate the effect of Mn1 in the same cellular model onthe protein level, using bottom-up redox proteomics. By using a modified SILAC (StableIsotope Labeling by Amino acids in Cell culture) strategy, we quantify the changes inprotein expression, as well as the oxidation state of cysteines, the main targets ofprotein oxidation.
In parallel, in order to better understand the metabolization and speciation of Mn1inside cells, we study the properties of the complex by mass spectrometry. To do so,we characterized the MS/MS fragmentation spectrum of Mn1 and determined theexact mass of isotopes by ultra high resolution. We also studied its behavior inhydrophilic interaction chromatography. We develop a method of separation anddetection of SOD mimic metal complexes in cell lysates in a metal-free environment.We finally investigated the intracellular speciation of Mn1, found its signature in celllysates and quantified the overall manganese content.
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O3 - Apport de la spectrométrie de masse à ultra haute résolution pour l’étude microbiologique des systèmes contaminés par les hydrocarbures sur
un continuum terre-mer – (TOTEM)
Florent Guillaumin1, Marie Hubert-Roux1, Isabelle Schmitz-Afonso1, Anne Carbon2, Christine Cagnon2, Elise Chatillon2, François Rigal2, Aurélie Cébron3, Pierre Faure3,
Catherine Lorgeoux3, Robert Duran2, Cristina Cravo Laureau2, Carlos Afonso1
1 Normandie Univ, INSA Rouen, UNIROUEN, CNRS, COBRA, 76000 Rouen France.2 Université de Pau et des pays de l’Adour, EEM IPREM UMR5254, Avenue de l’Université - Bât IBEAS 64013 Pau cedex3 Université de Lorraine, UMR7360,Facultés des Sciences et Technologies 54506 Vandœuvre-lès-Nancy
Les écosystèmes côtiers terrestres et aquatiques sont particulièrement soumis à desapports chroniques et accidentels d’hydrocarbures (HC) pétroliers du fait des activitéshumaines. Une fois dans le milieu naturel (sols, eau, sédiments), ces composés vontsubir différents processus. Ils peuvent s’agréger et s’adsorber sur les particulesminérales et/ou organiques mais ils peuvent également être transformés voiretotalement biodégradés par des microorganismes (bactéries, archées, champignons,algues). Bien que la biodégradation ait été démontrée, la compréhension desmécanismes microbiens impliqués restent très mal connus.
Ce projet a pour objectif de coupler des données microbiologiques et chimiques. Lebut est de proposer un scénario décrivant comment les différents acteurs d’uncontinuum terre-mer interagissent dans la dégradation des hydrocarbures. Undispositif expérimental original a été mis en place pour simuler de façon réaliste etcontrôlée le lessivage des sols vers les sédiments côtiers.
Dans ce travail, nous étudions l’empreinte globale des métabolites dans leséchantillons de sol et de sédiment par spectrométrie de masse à ultra hauterésolution. Dans un premier temps, des incubations ont été réalisées afin d’estimer lesvitesses de dégradation des hydrocarbures dans les sols et les sédiments. Ceséchantillons ont été analysés par laser desorption ionisation (LDI-MS) sur unspectromètre de masse par résonance cyclotronique des ions à transformée de Fourier(FTICR). Ces analyses ont permis d’établir des cartographies moléculaires (nombred’insaturation vs nombre de carbone) des principales familles d’hydrocarbures. Cescartes permettent de mettre en évidence des différences entre les échantillons de solet de sédiment ainsi que leur évolution au cours du temps.
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O4 - Influence de la composition d’un peptide (encombrement stérique et rigidité) sur sa dynamique conformationnelle
Mathilde Bouakil, Philippe Dugourd, Luke MacAleese
Institut Lumière Matière
La dynamique conformationnelle associée à des transferts de charge (électrons ouprotons) au sein de molécules biologiques fait partie des mécanismes impliqués dansdes processus fonctionnels tels que la photosynthèse ou la respiration cellulaire. Cesmécanismes sont difficiles à étudier expérimentalement en raison de la complexité dessystèmes et de leur environnement. Grâce à un dispositif « pompe-sonde » laser àdeux couleurs couplé à un spectromètre de masse, nous pouvons analyser ladynamique d’un de ces mécanismes – le transfert de proton – dans un systèmebiologique simple – un peptide – et isolé – piégé en phase gazeuse. Nous avonsmontré, grâce à ce dispositif, que le transfert de proton entre le tryptophane etl’histidine, dans le penta-peptide HGGGW, nécessitait de l’ordre de quelques centainesde microsecondes et était limité par la dynamique conformationnelle du peptide [1]. Ilsemble donc possible d’utiliser la signature du transfert de charge pour suivre ladynamique conformationnelle des peptides.
Nous nous proposons donc d’utiliser ce dispositif pour apporter des éléments decompréhension sur l’influence de la composition en acides aminés des peptides entermes d’encombrement stérique et de rigidité, sur la dynamique conformationnelle.Pour ce faire, nous sonderons la dynamique du transfert de proton au sein d’une sériede peptides de taille et de composition variable. Ainsi, on comparera plusieurslongueurs de chaines, mais aussi des chaines à glycines vs. prolines, et enfin deschaines à glycines vs. alanines et isoleucines. Sur ce dernier point, des résultatspréliminaires semblent indiquer que l’encombrement stérique joue un rôle limité.
[1] MacAleese L., Hermelin S., El Hage K., Chouzenoux P., Kulesza A., Antoine R., Bonacina L, Meuwly M., Wolf J.-P., Dugourd Ph., Sequential Proton Coupled Electron Transfer (PCET): Dynamics Observed over 8 Orders of Magnitude in Time, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4401–7.
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O5 - The true complexity of carrageenans of marine red algae as revealed by LC/MS
Claire Le Moine1, David Ropartz1, Murielle Jam2, Cécile Hervé2, Mirjam Czjzek2, and Hélène Rogniauxy1
1 UR1268 Biopolymers Interactions Assemblies, French National Institute for Agricultural Research, F-44316 Nantes. France. (UR1268 BIA) - Institut National de la Recherche Agronomique : UR1268, Rue de la Géraudière. B.P. 71627, F-44316 NANTES CEDEX 3, France 2 Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR) - Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI, CNRS : UMR8227 - Place Georges Teissier - BP 74 29682 ROSCOFF CEDEX, France
The structural analysis of natural polysaccharides is currently a real challenge becauseit is a key for understanding and controlling their function. The cells of marinemacroalgae are surrounded by polysaccharide rich cell walls and these polysaccharidesare frequently sulphated (this is of no equivalence in land plants, while sulfatedpolysaccharides are also found in animals). Chondrus crispus is a red macroalga inwhich the physico-mechanical properties of cell walls are strongly interlinked to thecarrageenan structures. In this alga two main life-stages are found and although theyare isomorphic and almost mechanically equivalent, their cell walls containedstructural variants of sulfated carrageenans that differ strongly in their rheologicalproperties. Mass spectrometry offers a real advantage to analyse structures ofcarrageenans using Chondrus crispus as a biological model.
An enzymatic depolymerisation of natural carrageenans is essential due to the size ofpolysaccharides and the more it is managed the more we approach the originalstructure. It is then more complex to analyse those structures because we get biggeroligosaccharides.
In this work I did the optimisation of IP-RP chromatography to separate highlysulphated oligosaccharides derived from a managed degradation of polysaccharidesfrom the red algae Chondrus crispus. I get a good separation until high degrees ofpolymerization and sulphatation and I brought out new minority structures which wereunexpected.
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O6 - Evaluation of non-supervised MALDI MSI combined with microproteomics for determination of glioblastoma heterogeneity
Lauranne Drelich1, Marie Duhamel1, Emilie Le Rhun1, 2, Maxence Wisztorski1, Christophe Lefebvre1, Fahed Zairi3, Nicolas Reyns3,4, Claude-Alain Maurage5, Fabienne Escande5,
Michel Salzet1, Isabelle Fournier1
1 Univ. Lille 1. Laboratoire Protéomique - Réponse Inflammatoire - Spectrométrie de Masse (PRISM) INSERM U11922 CHU Lille, General and Stereotaxic Neurosurgery service; Oscar Lambret Center, Medical Oncology Department, Lille, France.3 CHU Lille, Neurosurgery, Lille, France.4 Oncothai,INSERM U1189, Lille, France.4 Pathology Department, University Hospital, Lille, France.
Gliomas represent 80% of all malignant cerebral tumors and are classified withindifferent malignity grade. Glioblastoma, the most aggressive group, represent morethan half of all gliomas but remain a heterogeneous group. Indeed, patient survival canreach from several months to a few years after surgery and chemotherapy.
To study gliomas, MALDI mass spectrometry imaging is an interesting technique,allowing the analysis of tumor heterogeneity. In this study, MALDI-MSI is coupled withspatially-resolved microproteomic within the objective to identify subgroups ofglioblastomas patients in order to help diagnosis and prognostic.
At the present time, molecular images were realized on the 50 cases andmicroprotemic for 6/50 cases. Molecular images are generated from thin tissue sectionin order to determine the spatial localization of digested peptides. Thanks tounsupervised statistical analysis, we then generated hierarchical clustering ofhomogeneous molecular regions. According to these regions, microproteomic gaveaccess to large scale protein identification and relative quantification.
Preliminary results show that several groups can be determined. Each group presentsspecific molecular signature and different median survival: 312 days (n=4), 463 days(n=7), 674.5 days (n=10) and 813 days (n=5). Microproteomic analyses show a panel ofproteins specifically overexpressed in one region and associated with division cellularprocesses.
To conclude, the combination of MALDI-MSI and microproteomic provides newinformation on these tumors. In the future, these data will permit to build a moreprecise classification, a better medical care for patients and the identification ofpotential new therapeutic targets.
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O7 - Analyse des résidus de combustion de biomasse par spectrométrie de masse à ultra haute résolution (FTICR-MS)
Clément Castilla, Hélène Lavanant, Carlos Afonso, Stéphane Marcotte
1 COBRA UMR 6014
Les biocombustibles et notamment ceux issus de la biomasse sont des sourcesd’énergie renouvelable, relativement abondante et disponible. Ils sont proposéscomme une alternative intéressante aux énergies fossiles par leur faible empreintecarbone. L’augmentation de l’utilisation de ces combustibles comme le bois sous formede buches ou de granulés a cependant un impact sur la qualité de l’air avec, entreautre, une augmentation de l’émissions de particules fines (PM2.5 et PM10). Ce travailde thèse s’inscrit dans l’étude de ces particules fines, obtenus lors de la combustiondes granulés de bois et des biocarburants.
La première partie de l’étude se base sur le développement d’une méthode d’analysede particules, issues de la combustion d’essences de bois dans une chaudière àgranulés. Les particules sont prélevées sur des filtres en fibres de quartz. Ces filtressont extraits puis analysés en spectrométrie de masse à résonance cyclotroniqueionique (FTICR-MS). Plusieurs sources d’ionisation seront utilisées en fonction de lanature de l’échantillon (DIP-APCI, LDI, ESI). Le but est de pouvoir comparer lacomposition chimique de différentes essences de bois afin de pouvoir en déterminerles signatures moléculaires.
La seconde partie de l’étude se fonde sur la caractérisation chimique de particules,obtenues par la combustion de biocarburants. Des essais toxicologiques seront menéspar la suite sur des cellules épithéliales de poumons (Thèse de Ana-Teresa Juarez-Facio, ABTE EA4651). Ces essais pourront permettre de faire des corrélations entre lacomposition chimique et toxicité des particules.
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O8 - Mise en place d’une approche métabolomique pour l’étude des défenses chimiques de la tomate (Solanum lycopersicum) face à l’attaque
de différents ravageurs
Souhila Messaili1, Thomas Michel2, Laëtitia Fougère1, Cyril Colas1, Yanyan Qu3, Anne-Violette Lavoir3, Emilie Destandau1
1 Institut de Chimie Organique et Analytique, Université d’Orléans-CNRS, UMR 7311 BP 6759, 45067 Orléans CEDEX 2, France. 2 Université Côte d'Azur, CNRS, Institut de Chimie de Nice, UMR 7272, Nice, France. 3 INRA, Université Côte d'Azur, CNRS, UMR 1355-7254, Institut Sophia Agrobiotech, Sophia Antipolis, France.
Dans l’agrosystème tomate les ravageurs sont variables. On peut distinguer ceux quiattaquent les parties aériennes, et ceux qui s’attaquent à l’appareil souterrain. Laprésence d’un ou de plusieurs ravageurs phytophages peut avoir des effets différentssur le métabolome de la tomate. Ainsi, différentes combinaisons de ravageurs (1 à 4ravageurs par plant de tomate) ont été testées en mésocosme pour évaluer la réponsemétabolomique de la tomate dans différentes conditions de stress biotique.
Un couplage UHPLC-HRMS-ESI-QTof a été effectué pour obtenir l’empreintemétabolomique des racines de tomate saines et infestées par un ou plusieursravageurs. Compte tenu du grand nombre d’échantillons analysés et la faible différencedes profils chromatographiques observée, des outils chimiométriques sont nécessairespour mettre en évidence les métabolites qui varient après l’infestation des plants detomate.
Les analyses UHPLC-HRMS ont donc été introduites sur la plateformeworkflow4metabolomics pour réaliser le pré-processing des données (XCMS). Lesanalyses statistiques supervisées (PLS-DA) et non supervisées (ACP, ACH) ainsi que lesexpériences de spectrométrie de masse en tandem (MS2) ont permis d’identifier desmétabolites qui sont impliqués dans le système de défense des racines de tomate faceà l’attaque de différents ravageurs.
[1] MacAleese L., Hermelin S., El Hage K., Chouzenoux P., Kulesza A., Antoine R., Bonacina L, Meuwly M., Wolf J.-P., Dugourd Ph., Sequential Proton Coupled Electron Transfer (PCET): Dynamics Observed over 8 Orders of Magnitude in Time, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4401–7.
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O9 - Development of a capillary electrophoresis-mass spectrometry method for monoclonal antibodies characterization
Antony Lechner, Jérémie Giorgetti, Yannis-Nicolas François, Emmanuelle Leize-Wagner
Laboratoire de Spectrométrie de Masse des Interactions et des Systèmes (LSMIS), CNRS – UMR7140, University of Strasbourg, Strasbourg (France)
Ces dernières décennies les traitements anti-cancéreux ont connu d’énormes progrès.Parmi les dernières innovations, les anticorps monoclonaux (mAbs) ont démontré unegrande efficacité. Ces mAbs sont des protéines complexes utilisées comme traitementsthérapeutiques contre certains cancers et dans le cadre d’autres maladies telles que lesmaladies auto-immunes ou même encore en prévention des rejets de greffe.
Les mAbs sont des glycoprotéines présentant un grand nombre de micro-hétérogénéités dues à des modifications post-traductionnelles (PTMs) telles que desglycosylations, des déamidations ou des oxydations. Ces micro-hétérogénéités peuventavoir des effets bénéfiques, neutres ou néfastes sur les patients subissant ce type detraitement. Certaines PTMs, appelées hot-spots, ont déjà prouvé leur implication dansle mécanisme de certains traitements anti-cancéreux. Cette complexité couplée à leurspotentiels effets impliquent un grand besoin de caractérisation de ce type demolécules. Ainsi nous avons développé une méthode dont le but est de séparer puisde caractériser certaines micro-hétérogénéités d’un mAb au niveau intact à l’aide ducouplage de l’électrophorèse capillaire- spectrométrie de masse (CE-ESI-MS).
Cependant, le principal inconvénient de la CE classique est l’adsorption des protéinesde haute masse moléculaire sur la surface interne du capillaire. Ce phénomène,pouvant être réversible ou irréversible, diminue grandement la qualité de la séparationen termes de résolution et également d’efficacité de pics.
Afin de remédier à ce problème, nous avons mis en place un greffage de la surfaceinterne du capillaire. Le greffage choisi est un greffage covalent et positif car il al’avantage de supprimer totalement les phénomènes d’adsorption mais égalementd’être stable dans le temps et dans une large gamme de pH.
Une fois le greffage mis en place, les conditions de séparations ont été évaluées pourobtenir la meilleure séparation possible. Différents paramètres ont été testés tels quele pH et la force ionique de l’électrolyte support ou encore la tension de séparation.
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O10 - Can 3D MALDI-MS Imaging be the Missing Piece for Understanding the Traumatic Brain Injury Puzzle?
Khalil Mallah1,2, Jusa Quanico1, Firas Kobeissy3, Kazem Zibara2, Michel Salzet1, Isabelle Fournier1
1 Université de Lille, INSERM, U1192 - Laboratoire Protéomique, Réponse Inflammatoire et Spectrométrie de Masse (PRISM), F-59000 Lille, France.2 ER045, PRASE, Laboratory of stem cells, Department of Biology, Faculty of Sciences-I, Lebanese University, Beirut, Lebanon.3 Department of Biochemistry and Molecular Genetics, Faculty of Medicine, American University of Beirut, Beirut, Lebanon.
Traumatic Brain Injury (TBI) is mainly due to the direct mechanical damage to the braintissue leading to an axonal disruption and wide spread neural dysfunction. Post injury,the biological and molecular changes associated to TBI are divided into two phases: aprimary acute phase lasting from few hours up to few days, and a secondary phaseassociated to the activation of the immune processes. In pursuit of a therapeuticapproach, the hunt for biomarkers implicated in the injury is a major concern. Previousstudies revealed the implication of different proteins involved such as GFAP and alpha-spectrin. But more recently, lipid biomarkers have been focused on in several braininjury models. For example, Nielsen and coworkers, identified N-acyl-phosphatidylethanolamine as a biomarker of dead neurons in mice cerebral ischemiainjury model. In our work, we investigated the impact of TBI on the molecular andbiological modifications at the injury site and in the surrounding tissues usingcombined lipidomic and proteomic mass spectrometry approaches. By such a strategywe expect to connect TBI microenvironment dynamics along with the underlyingbiological processes associated with the location and proximity of TBI lesion. We haveperformed, for the first time in the field of TBI, lipid 3-Dimensional MALDI massspectrometry imaging of an injured brain harvested from rat subjected to controlledcortical impact model (CCI) of TBI. Our study was conducted in a spatial and temporalmanner to better characterize the early phase of injury and track the modificationstacking place in the different compartments of the brain. Using computationalstatistical methods such as spatial segmentation and principal component analysis(PCA), we have assigned specific m/z values solely expressed in the lesion area of thebrain. At the same time, some molecules showed a particular expression within theinjury site and the ventricular system of the brain, thus showing a possible traffickingof these corresponding molecules between the injury site, and the spinal cord throughthe cerebrospinal fluid. Our findings will allow the opening of a potential therapeuticwindow after the complete understanding of the underlying biological mechanismsthat these lipids participate in, and could possibly aid in the search of a cure for peoplesuffering from TBI.
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O11 - Miniaturization of the OcSILAC protocol: How to avoid the protein precipitation steps ?
Massamba Mbaké Ndiaye, Giovanni Chiappetta, Joelle Vinh
ESPCI ParisTech, Spectrométrie de Masse Biologique et Protéomique, USR3149 CNRS, Paris, France.
OcSILAc is a protocol developed in our laboratory allowing to quantify cysteineoxidation at proteomic scale. This approach combines the SILAC (Stable IsotopeLabeling by Amino acids in Cell culture) protocol to perform quantitative proteomicsanalyses and the biotin switch protocol to enrich the oxidized cysteine fraction of theproteome. OcSILAC comprises many steps: the alkylation of reduced cysteines, thereduction of oxidized cysteines, the labelling of the newly generated thiols, proteinproteolysis and the oxidized cysteine containing peptides enrichment before the massspectrometry analysis. To avoid cross reactions and keep the cysteine oxidation statestable each reaction step is followed by the protein precipitation with trichloroaceticacid (TCA) that is a sample- and time-consuming procedure. The aim of our study is todevelop a microfluidic device allowing to reduce the sample losses, improve thelabelling/enrichment yielding and automatize the procedures.
Before converting to microscale OcSILAC protocol, it is necessary to develop a newexperimental strategy compatible with the miniaturized design, avoiding TCAprecipitation and keeping unchanged the selectivity and the efficiency of the reactions.
The general strategy we propose is to trap protein on a solid support exposing them inturn to the reaction solutions and washing solution to avoid cross reactions. We testedthree solid supports: SCX, C18 and cellulose, as already mentioned in literature (ref).For each condition we tested labelling efficiency, degree of the cross reactions andproteome coverture. The results of this preliminary study will allow us to scale downthe OcSILAC workflow in a microfluidic device.
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O12 - ---
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O13 - Study of pigment/protein interactions using proteomics: toward a better understanding of ELISA detection in Art Materials
Stéphanie Flament1 , Fabrice Bray1, Julie Arslanoglu2, Christian Rolando1,Caroline Tokarski1
1 University of Lille 1, USR 3290 MSAP, Miniaturisation for Synthesis, Analysis and Proteomics, 59655 Villeneuve d’Ascq Cedex, France. 2 Department of Scientific Research, the Metropolitan Museum of Art, New York, USA.
Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was recently introduced to screen thepresence of target proteins in artworks [1,2]. However, it was shown that specificpigments reduce protein detection by ELISA such as raw Sienna (SiO2 Al2O 3Fe2O3
MnO2) or verdigris pigments (Cu(OH) 2 (CH 3 COO) 2 5H2O) compared to otherpigments such as chalk (CaCO3) [3]. We propose here to study pigment/proteininteractions using proteomics for a better understanding of ELISA detection in artwork.We focus our work on model paintings formulated with caseins (αS1 , αS2 , β, κ) andthese three pigments. Our analytical strategy integrates the use of an home-madecolumns based on the polyclonal casein antibody to study the protein epitopes.The column was prepared using CNBr-actived Sepharose resin as well as an anti-caseinantibody. We will present here all the analytical procedure including the optimizationof the buffers compositions to block unused active sites of the resin, to couple theantibody to the resin charge and to elute the proteins/peptides from the antibody-column. For example, several blocking buffers were evaluate: we obtained best resultsusing ethanolamine instead of tris-HCl buffer commonly described in the literature.Another example is the use of sodium bicarbonate buffer to bound the antibody to theCNBr resin. The sucessfull coupling of the antibody to the resin was monitored usingthe DO280 that was 10 times higher for the antibody alone. Several elution buffers foreluting the casein from the antibody column have also been tested: two elution buffershave provided the best results, one with GnHCl and the other with the TFA. Theefficiency of the protocol was monitored using MALDI-TOF- TOF analysis at each step.First results on digested caseins bound/unbound to the antibody will be presented andfirst hypothesis on the identification of the epitope region will be discussed.
[1] Dallongeville, S., Garnier, N., Rolando, C., & Tokarski, C., Proteins in Art, Archaeology, and Paleontology:From Detection to Identification, Chem. Rev., 2016, 116, 2−79.[2] Lee, H. Y., Atlasevich, N., Granzotto, C., Schultz, J., Loike, J., & Arslanoglu, J., Development and applicationof an ELISA method for the analysis of protein-based binding media of artworks, Anal. Methods, 2005, 7, 187-96.[3) Ren, F., Atlasevich, N., Baade, B., Loike, J., & Arslanoglu, J., Influence of pigments and protein aging onprotein identification in historically representative casein-based paints using enzyme-linked immunosorbent assay,Anal. Bioanal. Chem., 2016, 408, 203-15.
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O14 - Mesure de sections efficaces de collision de composés liés à la convention sur les armes chimiques par spectrométrie de mobilité
ionique couplée à la spectrométrie de masse
Valentin Baillet1, Jacky Dissard2, Marie Spiandoe2, Marie Gaiao2, Corinne Bourhis-Loutelier1, Anne Bosse2, Carlos Afonso1
1 Normandie Université, Université de Rouen, CNRS UMR 6014 COBRA FR 3038, 1 Rue Tesnière, 76821 Mont St Aignan Cedex, France. 2 DGA Maîtrise NRBC, département Analyse Chimique, F-91710 Vert Le Petit, France.
L’analyse des produits liés à la convention sur les armes chimiques (CAC), composéspouvant entrer dans la fabrication d’armes chimiques (Chemical Warfare Agents, CWA),présente un grand intérêt en raison de la grande variété de composés impliqués [1].Depuis plusieurs années, la spectrométrie de mobilité ionique (IMS) s’impose commeune technique de référence pour la caractérisation de nombreux composés liés à laCAC [2]. Plus récemment, le couplage de cette technique avec la spectrométrie demasse (MS) permet une analyse plus complète et plus fiable en utilisant les sectionsefficaces de collision (CCS) déterminées expérimentalement à partir des temps dedérive comme descripteurs structuraux, caractéristiques intrinsèques des moléculesanalytes.
Dans cette étude, nous explorons l’utilisation du couplage IMS-MS pour l’analyse dedifférents composés liés à la CAC. Ces analyses ont été réalisées au moyen d’unappareil hybride qToF-IMMS, (Synapt G2, Waters). Deux techniques d’ionisation àpression atmosphérique ont été testées et comparées : les sources ESI et APCI. Parailleurs, les paramètres IMS tels que la hauteur et la vitesse de vague ont égalementété modifiés et ajustés. La variation de chacun de ces paramètres dans le cadre deplans d’expériences a permis d’évaluer la robustesse des mesures de CCS. De plus, ladétermination des CCS expérimentales avec une cellule de mobilité TWIMS nécessitantun étalonnage, deux types d’étalons, les tetra-alkyl ammonium et les poly-glycines, ontété utilisés afin de confronter nos mesures : les étalons choisis n’étant pas de mêmenature chimique que nos analytes,un biais dans la détermination des CCS peut êtreinduit. Il est donc nécessaire d’utiliser plusieurs types d’étalons pour confirmer nosrésultats.
[1] https://www.opcw.org/chemical-weapons-convention/annexes/annex-on-chemicals/#c12006[2] Mäkinen, M. A.; Anttalainen, O. A.; Sillanpää, M. E. T., Ion Mobility Spectrometry and Its Applications inDetection of Chemical Warfare Agents. Analytical Chemistry 2010, 82, 9594-9600.
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O15 - MS/MS-Assisted Polymer Design to Facilitate Reading of Digital Information Molecularly Encoded in Sequence-Controlled
Synthetic Polymers
Jean-Arthur Amalian1, Abdelaziz Al Ouahabi2, Gianni Cavallo2, Jean-François Lutz2, Laurence Charles1
1 Aix Marseille Univ, CNRS, UMR 7273, Institut de Chimie Radicalaire, 13397 Marseille Cedex 20, France.2 CNRS, Institut Charles Sadron UPR22, Université de Strasbourg, 23 rue du Loess, 67034, StrasbourgCedex 2, France.
For millions of years now, DNA stores the genetic information of every living speciesthanks to a set of four different bases. It has been recently demonstrated thatinformation can be stored in synthetic polymers thanks to a set of two differentcomonomers arbitrarily defined as the 0- and 1-bit of the ASCII alphabet [1]. To date,the most efficient methodology to sequence such molecularly encoded information istandem mass spectrometry (MS/MS) [2,3]. However, fragmentation patterns, and soefficiency of the sequencing step, depends on the backbone chemistry of the polymer.As poly(phosphodiester)s are synthesized automatically using DNA synthesizers, highdegree of polymerization (over 100) can be achieved using this chemistry [4].Nevertheless, when submitted to collision induced dissociations, this polymer familyhas a complex fragmentation pattern, leading to 8 fragment ion series and thus, busyMS/MS spectra. In contrast to biopolymers, the structure of synthetic polymers is notimposed by biology and can hence be modified to achieve the desired CID behavior.
To ensure full sequence coverage of poly(phosphodiester)s by MS/MS, their structurehas been optimized. A weak alkoxyamine (C-ON) bond was introduced between allmonomers in order to make phosphate groups MS/MS-silent [5]. As expected,fragments obtained in these poly(alkoxyamine phosphodiester)s revealed the solecleavage of alkoxyamine bonds. Then, the length of each monomer was optimized toincrease the distance between phosphate groups so that they can all be deprotonated.This particular structural modification gave rise to a drastic simplification of the MS/MSpattern, with fragments having their charge state increasing with their size [6]. Thisdissociation rules were implemented in the MS DECODER software to allow molecularmessages to be read in the millisecond scale [7].
[1] R.K. Roy et al., Nat. Commun., 2015, 6, 7237.[2] L. Charles et al., Macromolecules, 2015, 48, 4319-28.[3] J.-A. Amalian et al., Anal. Chem., 2016, 88, 3715-22.[4] A. Al Ouahabi et al., ACS Macro Lett., 2015, 4, 1077-80.[5] L. Charles et al., J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2017, 3, 1149-59.[6] J.-A. Amalian et al., J. Mass Spectrom., 2017, 52, 788-98.[7] A. Burel et al., Macromolecules, 2017, 50, 8290-6.
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O16 - Chemical cross-linking for the caracterization of retinoid acid receptor-retinoid X receptor
Christophe Giorgiutti1, Judit Osz2, Carole Peluso-Iltis2, Natacha Rochel2, Noelle Potier1, Emmanuelle Leize-Wagner1
1 Laboratoire de Spectrométrie de Masse des Interactions des Systèmes (LSMIS) UMR 7140 CNRS/UDS- « Chimie de la matière complexe » - 4 rue Blaise Pascal 67008 Strasbourg 2 Département de Biologie Structurale IntégrativeInstitut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), 67404 Illkirch, France
La spectrométrie de masse (MS) s’impose depuis des années comme une méthodecomplémentaire à d’autres approches analytiques telles que la microscopieélectronique, et la résonnance magnétique nucléaire (RMN) dans l’étude structuraled’édifice biologique non covalent [1]. Avec le développement instrumental des sourcesd’ionisation douce comme l’ionisation par électronébulisation (ESI) et l’ionisation-désorption laser assistée par matrice (MALDI), elle est devenue un outil indispensablepour l’étude structurale des complexes dans des conditions expérimentales contrôlées.Cette MS, dite supramoléculaire, est alors principalement utilisée pour déterminer lastœchiométrie du complexe et analyser la dynamique des interactions.
Afin de décrire plus en détail les interfaces d’interaction et de mieux comprendre lesmécanismes de reconnaissance entre partenaires biologiques, des approchesalternatives comme le cross-linking ont été développées [2]. Cette technique consiste àlier de façon covalente les groupes fonctionnels de deux acides aminés prochesspatialement et ainsi de lier les sous-unités des complexes en amont de l’analyse MS.les zones de proximité du complexe ponté seront ensuite caractérisées parl’identification des peptides, voire des acides aminés pontés à l’aide d’un outil bio-informatique.
Dans notre cas, nous avons choisi d’utiliser et d’optimiser cette stratégie afin d’obtenirdes informations sur les zones en interaction entre plusieurs partenaires de la familledes récepteurs nucléaires et venir ainsi compléter les résultats obtenus par techniquebiochimique. Nous avons travaillé sur le complexe RAR-RXR des récepteurs de l’aciderétinoïque RAR et des récepteurs aux rétinoïdes X [3]. Au cours de ce travail, l’objectif aété d’optimiser la réaction de cross-linking afin de figer la structure du complexe, puisde localiser les contacts protéiques entre les deux récepteurs nucléaires à l’aide desoutils de l’analyse protéomique.
[1] Nguyen-Huynh, N.-T.; Sharov, G.; Potel, C.; Fichter, P.; Trowitzsch, S.; Berger, I.; Lamour, V.; Schultz, P.; Potier, N.;Leize-Wagner, E. Chemical Cross-Linking and Mass Spectrometry to Determine the Subunit Interaction Network in aRecombinant Human SAGA HAT Subcomplex. Protein Sci. 2015, 24, 1232–1246.
[2] Rappsilber, J. The Beginning of a Beautiful Friendship: Cross-Linking/Mass Spectrometry and Modelling ofProteins and Multi-Protein Complexes. Journal of Structural Biology 2011, 173, 530–540.
[3] Rochel, N.; Ciesielski, F.; Godet, J.; Moman, E.; Roessle, M.; Peluso-Iltis, C.; Moulin, M.; Haertlein, M.; Callow, P.;Mély, Y.; et al. Common Architecture of Nuclear Receptor Heterodimers on DNA Direct Repeat Elements withDifferent Spacings. Nature Structural & Molecular Biology 2011, 18, 564–570.
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O17 - Development of Micro-Time-Of-Flight Mass Spectrometer for in situ gas analysis
Alexandre Sonnette1, Frédéric Progent1, Jérôme Tupinier1, Pierre-Etienne Buthier1, Jean-Christophe Lictevout1, Sébastien Vigne1, Thomas Alava2
1 CEA, DAM, DIF, F-91297 Arpajon, France.2 CEA, LETI, MINATEC Campus, F-38054 Grenoble, France.
CEA is currently developing a micro time-of-flight (μ-ToF) mass spectrometer that canbe coupled with gas chromatography and is therefore of great interest for in situ gasfield analyzes. This device has numerous applications covering a wide range of fieldssuch as the environment, industry, space, etc. In this regard, the device must have asmall footprint, be lightweight, low power consuming and easily usable.
In order to meet these constraints, the technology of Micro Electro MechanicalSystems (MEMS) was used. The MEMS developed here consists of a 1 cm x 1 cm siliconchip for linear μ-ToF (Fig 1 A) and 1 cm x 2 cm for μ-ToF with orthogonal injectionmode (linear μ-ToF with orthogonal injection and reflectron) (Fig 1 B and C).
The linear μ-ToF, studied here, is composed of an ionization stage and a zone ofextraction and focusing of the ions produced. In the ionization stage, the gas isbombarded by electrons to achieve ionization by electronic impact. The electronenergy is 70 eV in order to compare the results with NIST libraries. The electrons areproduced thanks to a homemade electron gun using thermoionic effect. This gun hasbeen characterized and simplified in order to obtain an intense and well-focusedelectron beam with the minimum device size.
The extraction and focusing of the ions produced is done by means of 6 electrodesconstituting electrostatic lenses whose voltages have been optimized. At the end of atime of flight, the ions are detected on a Micro Channel Plate (MCP) and the massspectrum recorded with an oscilloscope.
Using gas mixtures of rare gas in helium, or alkane in helium, we were able to obtainspectra for concentrations of 100 ppm. Effects of electrodes tensions, gas pressure andgeometric layout of gas inlet were studied. This work shows encouraging results andpulls the μ-TOF one step closer towards a fully integrated portable analytical system.
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O18 - Sections efficaces de collision expérimentales et théoriques de polyoxometalates
Sébastien Hupin1, Hélène Lavanant1, Frédéric Rosu2, Vincent Tognetti1, Guillaume Izzet3, Valérie Gabelica4,5, Carlos Afonso1
1 Normandie Univ, UNIROUEN, INSA Rouen, CNRS, COBRA, 76000 Rouen, France. 2 CNRS, UMS 3033, Institut Européen de Chimie et Biologie (IECB), Pessac, France.3 Institut Parisien de Chimie Moléculaire UMR CNRS 8232, Sorbonne Universités, UPMC-Paris 6, 4 Place Jussieu, 75005 Paris, France.4 Univ. Bordeaux, IECB, ARNA Laboratory, Pessac, France.5 INSERM, U869, ARNA Laboratory, Bordeaux, France.
Les polyoxométallates (POM) sont une classe remarquable d'oxo-clusters ayant uneimportante diversité de structures et de propriétés. Les POM sont constitués de polyèdresmultiples {MOx} partageant des atomes O communs (M étant ici MoVI ou WVI) et pouvant ainsiformer des structures compactes et fortement chargées négativement.
La mobilité ionique couplée à la spectrométrie de masse (IMMS) est par ailleurs une méthoded’analyse récente et attrayante afin de caractériser les composés nano structurés tels que lesPOM. Il est cependant important de pouvoir lier les sections efficaces de collision (CCS)expérimentales de ces composés à des valeurs de CCS calculées théoriquement.
Des analyses par mobilité ionique en tube de dérive (DTIMS) ont permis de mesurer lesDTCCS(He) d’ions dérivés de 5 composés POM de structures connues (Lindqvist TBA2Mo6O19;
decatungstate TBA4W10O32; Keggin TBA3PMo12O40; TBA3PW12O40 et Dawson TBA6P2W18O62).
D’un autre côté les structures cristallines des mêmes ions étudiés en DTIM ont été optimiséeen phase gazeuse via des calculs de théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Lesstructures obtenues ont ensuite servie à paramétrer la méthode de calcul dite des trajectoires(TM) du logiciel Mobcal [1], un logiciel permettant de déterminer des CCS théoriques dansl’hélium et l’azote. Nous avons en particulier incrémenté les atomes Mo et W au sein dulogiciel en appliquant un facteur de correction aux paramètres de Lennard Jones issus duchamp de force universel (UFF) [2].
Des résultats préliminaires ont conduit à appliquer un facteur de correction de 2,13 pourl’atome Mo, afin de faire correspondre les TMCCS(N2) et DTCCS(N2) de l’ion Mo6O19
2-. Ce mêmefacteur a permis de prédire une valeur de TMCCS(N2) proche de la valeur de DTCCS(N2)expérimentale pour l’ion [Mo6O19+TBA]- (265 A² et 263 A² respectivement). Nous travaillonsactuellement aux facteurs de correction de molybdène à appliquer dans l’hélium, ainsi que dutungstène dans l’hélium et l’azote.
[1] Mesleh, M. F.; Hunter, J. M.; Shvartsburg, A. A.; Schatz, G. C.; Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. 1996, 100 (40), 16082–16086.[2] Rappe, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A.; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114 (25), 10024–10035.
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O19 - Étude du lipidome de la membrane bactérienne de Pseudomonas aeruginosa par UHPLC-IMS-MS/MS
Estelle Deschamps1,2, Isabelle Schmitz-Afonso1, Annick Schaumann2, Corinne Bourhis-Loutelier1, Stéphane Alexandre2, Carlos Afonso1, Emmannuelle De2
1 Laboratoire COBRA, UMR6014 ; Université de Rouen, INSA de Rouen ; CNRS, IRCOF, 1 rue Tesnière, 76821 Mont-Saint-Aignan Cedex (France)2 Laboratoire PBS, UMR6270 ; Université de Rouen ; CNRS, CURIB, 25 Rue Lucien Tesnière, 76130 Mont-Saint-Aignan (France)
Pseudomonas aeruginosa est classée parmi les « 12 familles de bactéries contrelesquelles il est urgent de développer de nouveaux antibiotiques » selon l’OMS(Organisation Mondiale de la Santé). Actuellement, les nouvelles voies envisagéespour combattre les bactéries multirésistantes sont souvent des moléculesthérapeutiques permettant de déstabiliser voire de détruire l'intégrité physique desmembranes bactériennes. L’étude du lipidome membranaire de P. aeruginosa s'avèredonc nécessaire afin de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques.
Des études précédentes [1] sur le lipidome de P. aeruginosa ont montré que celipidome se différenciait selon les conditions de croissance : planctonique (responsabledes infections aigües) ou en biofilm (responsable des infections chroniques). De ce fait,nous émettons l’hypothèse que la membrane bactérienne de P. aeruginosa peutévoluer lors d’une infection chronique. Ainsi, l’analyse du lipidome de P. aeruginosaprovenant de bactéries isolées de malades à plusieurs degrés de chronicité s’avèreindispensable pour un meilleur suivi de la maladie et pour trouver de nouvelles ciblesthérapeutiques.
L’analyse du lipidome de P. aeruginosa par UHPLC-IMS-MS/MS est en cours dedéveloppement. Cette méthode devrait permettre une séparation des lipides au mieuxindividuellement sinon par classes par UHPLC, puis leur identification grâce auxspectres MS/MS (détermination des acides gras constitutifs par MS/MS). Enfin, l’IMSdevrait apporter (i) une deuxième dimension permettant d’affiner la séparation deslipides et (ii) un niveau supplémentaire d'information structurale via la déterminationdes sections efficaces de collision, nouveau descripteur en analyse métabolomique etlipidomique.
Ici seront présentés l’intérêt de l’optimisation des paramètres de source MS et d’IMS,ainsi que des résultats préliminaires concernant l’analyse du lipidome de la membranetotale de P. aeruginosa.
[1] Benamara, H., Rihouey, C., Jouenne, T., and Alexandre, S., Impact of the biofilm mode of growth on the innermembrane phospholipid composition and lipid domains in Pseudomonas aeruginosa. Biochim. Biophys. Acta, 2011,1808, 98-105
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O20 - Évaluation du potentiel antioxydant et identification des composés actifs dans le venin de frelon asiatique
Thao Nhi Le1, David Da Silva1, Cyril Colasi1,3, Eric Darrouzet2, Patrick Baril3,Lucie Petit Leseurre4, Benoît Maunit1
1 Institut de Chimie Organique et Analytique(ICOA) , Université d’Orléans-CNRS, UMR 7311 BP 6759, 45067 Orléans Cedex 2, France. 2 Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (IRBI) UMR 7261, Faculté des Sciences et Techniques, Avenue Monge, Parc Grandmont, 37200 TOURS France.3 Centre de Biophysique Moléculaire (CBM), UPR 4301, rue Charles Sadron, CS 80054, 45071 Orléans cedex 2 France.3 CHIMEX (groupe L’Oréal), 16 rue Maurice Berteaux, 95500 Le Thillay, France.
La recherche de nouveaux composés pour prévenir ou atténuer le vieillissement de lapeau est une priorité des recherches actuelles dans le domaine de la cosmétique. Nostravaux consistent à étudier une nouvelle source de molécules potentiellementbioactives, à savoir, le venin de frelons asiatiques. Un venin est un milieu complexe debiomolécules de masse moléculaire étendue pouvant être réunies en deux fractions :une fraction protéique et peptidique et une fraction non-peptidique dans laquelle onretrouve des amines biogènes, des sucres, des nucléotides, des nucléosides, acidesnucléiques et autres petites molécules.
Dans le cadre de notre projet, nous avons évalué le potentiel antioxydant du veninbrut. Les tests de radical-balayage du 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyl (DPPH) et de FerricReducing Antioxidant Power (FRAP) ont été réalisés. Ils ont révélé une activitéantioxydante caractérisée par une valeur de l’ordre IC50 =141,618 ± 1,795 µg/mL etune valeur FE (Ferrous Equivalent)= 0,279 ± 0,029 mmol/g. Afin d’identifier lesmolécules responsables de cette activité, le venin brut a été fractionné parRP-HPLC-DAD en 9 aliquots. L’activité antioxydante de chaque fraction collectée a étéévaluée qualitativement sur plaque CCM avec une révélation DPPH. Il s’avère qu’unefraction révèle une activité antioxydante, dont l’analyse a été menée grâce au couplageTLC-MALDI. En parallèle, l’identification structurale des molécules de la fraction activea été réalisée par UHPLC-ESI-QTOF-HRMS. Les résultats MS et MS/MS obtenuspermettent d’avoir les informations structurales préliminaires avec un ion intense àm/z 160.0757 (M+H), de formule brute (C10H9NO). Afin de confirmer l’hypothèsestructurale, une analyse RMN est en cours.
Mots-clés : venin, antioxydant, RP-HPLC, UHPLC, HRMS, DPPH, FRAP, TLC- MALDI.
Remerciements : ARD2020 Cosmétosciences-Région Centre Val de Loire pour le financement de ceprojet
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O21 - Application de la spectrométrie de masse en tandem et de la mobilité ionique à la chimie peptoïdique
Emilie Halin1,2, Sebastien Hoyas1,3, Julien De Winter1, Vincent Lemaur3, Jérôme Cornil3, Sophie Laurent2, Pascal Gerbaux1
1 Laboratoire de Synthèse et de Spectrométrie de Masse Organiques, Centre interdisciplinaire pour la Spectrométrie de masse2 Laboratoire de Chimie Générale, Organique et Biomédical, RMN et Imagerie Moléculaire3 Laboratoire de Chimie des Matériaux Nouveaux, Centre d’innovation et de recherche pour les matériaux polymères Université de Mons – UMONS, 23 Place du Parc, B-7000 Mons, Belgique
Les peptoïdes, polymères de glycines N-substituées, sont une classe de moléculesémergentes dans la famille des molécules peptidomimétiques. La particularité del’unité monomère peptoïdique, comparée aux traditionnels peptides, réside dans laposition de la chaîne latérale positionnée sur l’atome d’azote. Cette différence éliminela possibilité de créer des liaisons hydrogène intramoléculaires menant aux structuressecondaires habituelles. Cependant, des structures 3D telles que des hélices ont étéobservées dans divers solvants tant organiques qu’aqueux. Des considérationsstériques et électrostatiques, jouant sur la stabilité relative des conformations cis/transdes liaisons amide, semblent être à l’origine du reploiement tridimensionnel dupeptoïde. De par le nombre croissant de stéréoisomères, l’interprétation des donnéesRMN et CD mène souvent à l’obtention de données structurales moyennées. Laspectrométrie de masse (MS) représente une élégante méthode dans ce domaine parsa capacité à isoler en phase gazeuse les composés présents au sein d’un échantilloncomplexe. De récentes études MS en tandem ont montré l’analogie peptide-peptoïdeface aux réactions de décomposition induites par collision (CID). Néanmoins, lenombre d’études en phase gazeuse dans le domaine reste assez limité.
Le principal objectif de ce travail de thèse est d’établir les structures primaire etsecondaire d’ions peptoïdes par l’utilisation des techniques modernes despectrométrie de masse, en particulier la spectrométrie de masse en tandem (MSMS)et la mobilité ionique (IMMS). Les résultats CID obtenus démontrent que plusieursvoies de fragmentation, impliquant les chaînes latérales seules ou les fonctions amide,entrent en compétition et présentent une certaine régiosélectivité en fonction de lanature des chaînes latérales. Au niveau de la structure tridimensionnelle des ions, lesrésultats IMMS actuels semblent attester de la dénaturation de la structure 3D dupeptoïde neutre au cours de son ionisation et de l’évaporation vers le vide poussé duspectromètre de masse. Des résultats de chimie théorique (Molecular Dynamics andDFT) sont réalisés pour comprendre les données expérimentales.
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O22 - Analyse des acides gras à chaines courtes par LC/MS
Fanny Aprahamian
1 Institut Gustave Roussy, Plateforme Métabolomique
Les acides gras à chaîne courte (SCFA) sont produits par le microbiote intestinalanaérobie dans le gros intestin. Aussi, des mesures qualitatives et quantitativespermettent d’appréhender les interactions complexes entre l’alimentation, lemicrobiote intestinal et l’homéostasie du métabolisme de l’hôte.
La plateforme métabolomique a donc adapté une méthode d’analyse des SCFA parLC/MS afin de l’incorporer dans l’analyse de routine des études pré-cliniques. Lesacides gras à chaines courtes sont dérivés par le 3 Nitrohydrazine. Cette étape anécessité une optimisation permettant notamment de mettre en évidence unecontamination importante provenant des tubes en verre. La robustesse de la méthodea ensuite été appliquée à un projet scientifique consistant à analyser quatre matricesbiologiques totalisant 1200 échantillons, répartis en plusieurs séquences d’analyse, surune période d’1 mois.
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O23 - Structural analysis of heavy oil fractions by high-resolution tandem mass spectrometry and ion mobility spectrometry
Johann Le Maître1,2, Marie Hubert-Roux1, Benoit Paupy2, Sabrina Marceau2, Carlos Afonso1, Pierre Giusti2.
1 Normandie Univ, UNIROUEN, INSA Rouen, CNRS, COBRA (UMR6014), 76000 Rouen, France.2 TOTAL Refining and Chemicals, TRTG Gonfreville l’Orcher, France.
Heavy petroleum fractions such as VGOs are structurally and compositionally highlycomplex mixtures. The basic and non-basic nitrogen compounds are selectivelydetected by positive-ion and negative-ion electrospray ionization (ESI) respectively.From Fourier transform mass spectrometry, determination of molecular formula isreadily obtained. The main challenge is to be able to obtain more detailed structuralcomposition of the detected ions. Tandem mass spectrometry (MS/MS) is generally themethod of choice to achieve such information through fragmentations. For this, ionsare previously selected in the quadrupole and then they are activated by collisions withargon atoms in the collision cell. In this work, tandem spectrometry experiments werecarried out also together with post ion mobility ion activation in order to obtain newinsights in the structure of nitrogen containing species.
Several isobaric ions are typically isolated including mainly N1, N1S1 and N1O1 classcompounds. The data were filtered to focus the work in the N1 class. For each nominalmass, two isobaric N1 class compounds were detected. In order to visualize the data,DBE / C # maps were plotted. In this case, the fragment ions of each isobar weredetected along two different horizontal lines at DBE corresponding to n+1 compared tothe precursor ion. Thus, for a low value of collision energy (40 eV), it was observedmainly a decrease in the number of carbon (C #) without change of the DBE values.This is consistent with competitive fragmentations processes involving losses ofalkanes by cleavage of alkyl chains. On the other hand, with a higher collision energyvalue (60 eV), a fall in the DBE values was observed in addition to a decrease in thenumber of carbon which is probably related to consecutive processes involving ringopenings.
For one specific DBE value, the fragment ion series of the all precursor ions evolvesaccording to the same trend, reaching a maximum intensity, which then falls. Thismaximum corresponds to the point after DBE loss is obtained. As a consequence, it islikely that this point corresponds to the molecular core having lost all its alkyl chains.Additional information was obtained using ion mobility tandem mass spectrometry.
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Liste des participants
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Professeurs invités
Pierter DekackerManaging DirectorIonBench3 route de chamvres89300 [email protected]
Christophe SiroitMS Sales SpecialistWaters SASBP 608F-78056 Saint-Quentin en Yvelines [email protected]
Romain HubertResponsible Marketing et CommunicationEuriso-top®Parc des Algorithmes Bâtiment Homère Route de l'orme 91194 Saint Aubin [email protected]
Sara SambissaIngénieur d’applications LC-MS/MSShimadzu FranceLe Luzard II, Bât. ABoulevard Salvador Allende. Noisiel.F-77448 Marne La Vallée Cedex [email protected]
Sira Echevarria-ZomeñoManager Global Product SupportBiognosys AGWagistrasse 218952 Schlieren [email protected]
Elisabetta Boeri ErbaInstitute of Structural BiologyViral Infection and Cancer GroupMass spectrometry teamUMR 5075 CEA-CNRS-Université de Grenoble [email protected]
Yannis FrançoisLaboratory of Mass Spectrometry of Interactions and SystemsUMR 7140 CNRS - Université de Strasbourg [email protected]
Christine EnjalbalInstitut des Biomolécules Max Mousseron UMR 5247 CNRS-Université de [email protected]
Rabah GahoualUnité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS)UMR8258 CNRS - U1022 [email protected]
Sponsors
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Participants aux RCJSM
Ines AlouiLaboratoire Analyse et modélisation pour la Biologie et l'EnvironnementUniversité d'Evry Val d'[email protected]
Tiffani BouanatiSynthèse et Spectromètrie de Masse OrganiquesUniversité de MonsMons, [email protected]
Jean-Arthur AmalianInstitut de Chimie RadiacalaireUniversité [email protected]
Clément CastillaLaboratoire COBRAUniversité de RouenMont Saint [email protected]
Fanny AprahamianInstitut Gustave RoussyUMR [email protected]
Emmanuel Colson Synthèse et Spectromètrie de Masse OrganiquesUniversité de MonsMons, [email protected]
Valentin BailletLaboratoire COBRAUniversité de RouenMont Saint [email protected]
Meriem DadouchInstitut des Biomolécules Max MousseronUniversité de [email protected]
Noélie BossutChimie Organique Médicinale Extractive et Toxicologie ExpérimentaleUMR [email protected]
Sébastien DelpierreMatériaux Polymères et CompositesUniversité de MonsMons, [email protected]
Mathilde BouakilInstitut Lumière MatièreUniversité Claude Bernard Lyon [email protected]
Estelle DeschampsLaboratoire COBRAUniversité de RouenMont Saint [email protected]
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Lauranne DrelichPRISM LaboratoireINSERM U1192Université Lille [email protected]
Émilie HalinSynthèse et Spectromètrie de Masse OrganiquesUniversité de MonsMons, [email protected]
Stéphanie FlamentMiniaturisation pour la Synthèse, l'Analyse et la ProtéomiqueUniversité de Lille 1Villenauve d’[email protected]
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Maud FumexLaboratoire Analyse et modélisation pour la Biologie et l'EnvironnementUniversité d’Evry Val d’[email protected]
Sébastien HoyasChimie des Matériaux NouveauxUniversité de MonsMons, Belgique
Hikmat GhossonCentre de Recherches Insulaires et Observatoire de l’EnvironnementUniversité de [email protected]
Sébastien HupinLaboratoire COBRAUniversité de RouenMont Saint [email protected]
Christophe GiorgiuttiLaboratoire de Spectrométrie de Masse des Interactions et des SystèmesUniversité de [email protected]
Thao Nhi LeInstitut de Chimie Organique et AnalytiqueUniversité d’OrléansOrléans
Julien GiribaldiInstitut des Biomolécules Max MousseronUniversité de [email protected]
Johann Le MaitreTotal - Laboratoire COBRAUniversité de RouenMont Saint [email protected]
Florent GuillauminLaboratoire COBRAUniversité de RouenMont Saint Aignan
Claire Le MoineUnité Biopolymères Interactions [email protected]
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Anthony LechnerLaboratoire de Spectrométrie de Masse des Interactions et des SystèmesUniversité de [email protected]
Kathleen RousseauLaboratoire d’Etudes du Métabolisme des MédicamentsCEA [email protected]
Romain LiénardMatériaux Polymères et CompositesUniversité de MonsMons, Belgique
Fabrice SaintmontSynthèse et Spectromètrie de Masse OrganiquesUniversité de MonsMons, [email protected]
Khalil MallahPRISM LaboratoireINSERM U1192Université Lille [email protected]
Alexandre SonnetteDirection des Applications MilitairesCEAArpajon
Souhila MessailiInstitut de Chimie Organique et AnalytiqueUniversité d’orléansOrlé[email protected]
Martha ZoumpoulakiLaboraoire des BiomoléculesÉcole Normale SupérieureParis
Massamba Mbaké NdiayeESPCI Paris TechLaboratoire de Spectrométrie de Masse Biologique et Proté[email protected]
Amandine PruvostMiniaturisation pour la Synthèse, l'Analyse et la ProtéomiqueUniversité de Lille 1Villenauve d’[email protected]
Émilie RoussiInstitut Galien Paris-SudUMR [email protected]